放射線療法は、手術の傷が回復したのち、早い時期に開始します。手術後に抗がん剤による治療を行う場合は、一般には抗がん剤の治療の後に放射線療法を実施します。

乳房温存手術を行ったかたは、基本的に手術後に放射線療法を行います。
温存した乳房全体に放射線を照射し、残っている可能性のあるがん細胞を死滅させます。リンパ節転移の個数によっては、乳房全体に加えて鎖骨の上のリンパ節にも照射を行うことが勧められています。
外来通院で実施でき、１〜３分程度の照射を1日1回、週5日を5週間ほどかけて実施します。1回に照射する放射線量を増やして回数を減らす方法（寡分割照射［かぶんかつしょうしゃ］）もあります。
多くの患者さんで、放射線療法中に放射線のあたる部分の皮膚のかゆみや赤みなど、皮膚症状がでますが、ほとんどが軽度のもので、治療終了後2週間ほどで多くは回復します。
また、乳房全切除術を行ったかたでも、わきの下のリンパ節に多数のがんがあった場合や、しこりが大きかった場合は、手術後に放射線療法を行います。